科学探索|如果太阳扩大2.5倍地球将会发生什么?


我不认为这会有太大的不同 。 尤其在产量不变的情况下 。 太阳的直径是864327.328英里 , 直径增加2.5%相当于直径增加21,608.1832 英里 。 则新的直径约为885,935.5112 英里 。 这意味着太阳表面将会距离地球10,804.0916英里 。 (太阳半径的增加)
这不是一个重要的因素 。 地球目前有一个椭圆的轨道 , 使得我们最近的点(1月6日+/-)
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和最远的点(7月6日+/-)之间有3500000英里的距离 。 目前一月份我们离最近的点大约 93,000,000 英里 , 离最远的点则仅95,000,000英里 , 即使将这两个点的距离缩短10804.09英里 , 也不会使地球上的一切发生太大的变化 。
若太阳的体积增大2.5% 什么会改变呢 。 这会使重力增加相似的百分比 , 也会影响地球的轨道 。 不过这需要一个比我更擅长数学的人计算 。 因为问题是膨胀 , 而不是增加太阳的体积 , 所以我认为它保持不变 。
在此我把这个问题解释为太阳直径扩大2.5% , 假如它是通过增加太阳的体积来实现的 , 就相当于给它喂了一个T级棕矮星 , 那么它的体积仅增加4–5% , 不过它的光度会增加很大至16% 。

来自中央恒星的额外辐射和1.16倍的太阳光度足够使地球平均全球温度从15 °C升至25 °C 。 上次地球这么热还是在晚白垩纪时期 。
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太阳光度可能会上升 4–5% , 然后开始一段长期的下降过程 , 最终导致地球和它所有的开放水域蒸发被太阳风吹向太空 。
太阳和所有相似的恒星通常在它们稳定时期内缓慢的发光 , 这是赫茨普拉格-罗素图的主要序列 。 我们的太阳在40亿年前变暗了30% , 但每11亿年就以10%的速度变亮 。 照这种速度 , 在它成为红巨星很久以前 , 随着核心氢的耗尽 , 它的亮度将会增加40% 并消除了所有的水;事实上 , 人们相信“大干燥”将会发生在10亿年后的今天 。
地球上的光照将增加2.5^2=6.25倍 , 这时海洋将沸腾 , 地球将成为比现代金星更糟糕的
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温室地狱 。 这是不可避免的 , 因为大约在50亿年后 , 太阳将转变成一个红巨星 , 变大200
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倍 , 并有可能吞噬地球 。 然而 , 在它变成那样并耗尽其中心的所有燃料之前 , 它会变得稍微亮一些 , 足够让海洋在大约10亿或20亿年内沸腾 。
这取决于总光度的变化 。 如果光度(功率 , 能量/秒)保持不变 , 那么事实上表面稍微靠近一点(并且更冷)就无关紧要了 。 L=4πR^2西格玛T^4 , 因此R的2.5%增长可以通过T的1.24%增长来补偿 。
随着太阳的演化 , R和T都在缓慢地变化 , 以这样的方式 , L确实在增加 。 因此
太阳的能量将在10亿年内上升10% 。
地球上对我们来说最重要的是太阳的体积和光度 。 如果太阳的体积改变 , 地球的轨道随之改变 。 如果太阳的光度改变 , 则地球的日射改变 , 温度亦随之改变 。
FY: 2時青
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